Omdia:启动对6G的探索与研究

尽管大多数电信运营商 (CSP)的 5G 部署之旅才进行了一半,行业利益相关者已经在谈论下一代移动网络(6G)及其可能的情况。截至 2022 年 12 月, Omdia 的统计数据显示有 200 多家 CSP 部署了 5G 新无线电 (5G NR),只有约 35 家 CSP 部署了 5G 核心网 — 这是交付一些复杂用例的必要基础设施。

新的技术令人兴奋;出于这个原因,6G 网络在全球范围内获得了广泛的关注。知名组织(厂商、CSP、标准机构和大学)发表了许多研究结果和白皮书,讨论了 6G 技术的潜力。地区 / 国际合作关系以及公私伙伴关系为 6G 研发制定了计划、提供了资金。国际电信联盟 (ITU) 已开始推进 6G 技术标准化工作,预计在 2030 年左右实现商用 6G 网络。

根据定义,新一代技术应该具有变革性,能够支持迄今为止不可行的应用与用例。对于 6G,被广泛讨论的一些用例包括全网人工智能 (AI)、数字孪生以及远端临场通信。其它预想的用例包括智能机器人通信、自动驾驶车辆、无人机、数字医疗、极低功耗物联网、3D 全覆盖以及超高精度定位。

如果要成功部署这些新用例,服务水平协议 (SLA) 将超出 5G 所能提供的范围。关键的定量 SLA 包括更大的网络能力与可靠性、更高的数据速率、更低的时延、更高的定位精度、更高的设备密度以及更高的能效。6G 网络设计的其它基本层面包括更大的设备自主性、可扩展性、安全性以及无处不在的计算。

本报告还初步介绍了满足预期用例要求的候选频段与候选技术。报告并没有提及所有候选技术,而是介绍了其中一些似乎在业界形成了某种共识的技术。

Omdia 观点

•       本报告试图从总体上介绍大量现有行业白皮书 / 研究文献所描述的 6G 潜在用例、网络要求以及候选技术。诸如元宇宙这样的用例将使用户能够在遥远的或虚拟的环境中(用户实际上并未置身其中)进行互动,这将要求 CSP 的网络提供更高的数据速率和极低的时延连接 – 与现有 5G(或即将推出的 5G-Advanced) 所能实现的相比,这些要求要严格得多。

•        业界几乎每 10 年就会经历一个新的移动技术开发 / 交付周期。根据过去的经验,我们有理由预期 6G 将在 2030 年左右实现初步商用。不过,关于 6G 技术规范、频段要求和其它架构因素的大部分讨论才刚刚开始。此外,如果要遵守建议的 6G 时间表,CSP 应开始认真商议关于新频谱的一些事项,例如太赫兹 (THz) 频段 — 这是一个被广泛讨论的用于高速连接的新频谱范围。考虑到全球需要很长时间才能就频谱问题达成共识,国际电联的 2023 年世界无线电通信大会 (WRC-23) 将成为业界开始展开讨论的主要论坛。

•        虽然讨论新技术令人振奋,但业界不应忽视商业方面的问题。他们应仔细考虑 CSP 部署另一代移动技术的成本 — 在十年内,他们将不断花费大量资源来部署新技术、云化自己的网络。透过网络和服务创收仍然是关键,但 CSP 在实现投资回报 (ROI) 方面面临挑战,特别是考虑到 5G 杀手级用例仍然难以确定。对没有找到新收入来源的 CSP 而言,较低的市场估价等其它市场风险将继续带来挑战。

6G 标准化 / 商用时间表

•      伴随 5G 大规模部署与商用推进,6G 开始获得学术界、政府、运营商、厂商、芯片组提供商和终端提供商的关注 — 他们开始着手进行 6G 研究。各个地区的公私伙伴关系发挥了催化作用。一些政府以及区域 / 国际机构制定了一些 6G 计划,它们从最初的研发资金和频谱协商入手,如欧洲的 Hexa-X/6G IA 以及北美的 Next G 联盟。

•        亚洲 & 大洋洲的国家(如中国、韩国和日本)已经在积极研究 6G,很可能比其它地区更早采用 6G。我们在附录部分详细列出了地区性 / 国际性 6G 研究活动与合作关系。

•        2022 年 6 月,国际电联的 “IMT for 2030 and beyond”(又称“6G”) 研讨会汇聚了各个地区的利益相关方,旨在介绍、讨论 6G 愿景以及正在进行的研究活动。2023 年年底,业界将在迪拜举行的 WRC-23 会议上讨论 6G 标准化工作。

•        根据Omdia 的调查报告《Service Provider Mobile Infrastructure Survey – 2022》 ,大多数 CSP 认为自己将在 2030 年之前引入 6G;在这一群体中,大多数 CSP 认为这将发生在 2028-2030 年期间。调查结果因地区而异,其中亚洲 & 大洋洲地区走在最前沿。

4G/5G/6G 的网络特性与性能

无线通信技术向 5G 演进为 6G 的发展奠定了基础—与 5G 相比,预计 6G 需要更高的性能、容量和能力来为未来的用例赋能并证明自身价值。下表对 4G、5G 以及预想中的 6G 的特性 / 性能进行了比较。

6G的关键性能指标

•      6G 应进一步增强现有 5G 关键性能指标 (KP)。一些厂商和 CSP(如爱立信、华为、诺基亚、NTT DOCOMO 和 KDDI)提出了雷达图,从总体的、全系统的角度描述了 6G KPI。

•        用例将要求更高的网络容量,峰值数据速率最高可达 1Tbit/s;与此同时,时延将需要低至 0.1 毫秒来支持自动驾驶车辆。

•        另一个 KPI 是位置和定位精度 — 需要提升 100 倍才能达到亚厘米级别。这对于室内环境尤其重要,因为室内环境可能有多辆移动车辆,而且障碍物和信号反射情况往往导致高精度难以实现。

•        网络可靠性 (即网络设备正常运行时间) 在过去总是以 5 个 9 来衡量。这意味着一年 99.999% 的时间都在正常运行,相当于每年大约 5 分钟的停机时间。考虑到自主设备将依赖网络可用性,5 个 9 的指标还远远不够。6G 的网络可靠性应设置为更严格的 7 个 9,这相当于每年大约 3 秒的停机时间。

•        鉴于新的物联网连接、可穿戴设备和自动驾驶车辆兴起,每平方公里可以连接 100 万台设备的 5G KPI 可能还不够。6G 网络的愿景是能够实现每平方公里连接 1000 万台设备。

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